蹦極模型
2012-01-23 00:51:54郭奇花
物理通報 2012年6期
郭奇花
(北京市延慶一中 北京 102100)
蹦極是近年來興起的一項極富刺激性的運動，尤其受到年輕人的追捧，高考中也出現(xiàn)了相關(guān)的試題.本文就蹦極模型進行闡述.
【例題】(2011年高考北京卷)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下的一種極限運動.某人做蹦極運動，所受繩子上部的拉力F隨時間t變化的情況，如圖1所示.將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g.由圖1可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為
A.gB.2gC.3gD.4g
圖1
圖2
表1 蹦極過程分析
圖3
由表1知，每個回合中，F(xiàn)先增后減.蹦極類似于輕彈簧下端固定在水平面上，一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度，然后反彈的過程.如圖3所示，本質(zhì)上就是彈簧模型.在整個運動過程中，動能、重力勢能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)換.
實際中的蹦極，由于受到空氣阻力的影響，第一次反彈后高度達不到起跳點O,第二次下落后也達不到c點，因此每一個回合中F的最大值越來越小.最終F=mg.實際蹦極大約反彈4～5次，時間大約5 s.
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